Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 28. 13 juli 1946 - Statisk och dynamisk spänningsmätning med resistiva trådtöjningsgivare, av Torbjörn Karlén och Torsten Ljungström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
686
TEKNISK TIDSKRIFT
na. I detta fall utgöres nämligen bryggan
förutom av de i fig. 3 angivna resistanserna även av
induktanser och kapacitanser hos bryggans delar.
En växelspänningsmatad brygga kan anordnas
exempelvis enligt fig. 4. Fasvinkeln balanseras
här med kapacitanser mellan jord och de hörn av
bryggan, vid vilka spänningen tillföres.
Växelspänningen har karaktär av bärfrekvens, och den
från bryggan utgående mätspänningen är en
bärvåg, amplitudmodulerad med det undersökta
töj-ningsförloppet.
Vill man mäta statiska eller långsamt
föränderliga förlopp kan man välja bärfrekvensen låg,
exempelvis några hundratal p/s. Mätspänningen
ledes till en växelspänningsförstärkare, som
driver ett visarinstrument eller ett skrivande
instrument. Nollmetod kan också användas, varvid
bryggans återbalansering sker antingen manuellt
eller också automatiskt genom en
servomotor-anordning, som styres av förstärkaren.
I allmänhet kan man utgå ifrån, att den högsta
frekvens som tillfredsställande kan återges vid
bärfrekvensmetod är ca 10—20 % av
bärfrekvensen. Har man således strängare fordringar på
återgivningen måste man gå upp till
motsvarande högre bärfrekvens. Den modulerade bärvågen
förstärkes i en växelspänningsförstärkare med
lämpligt frekvensomfång, och efter demodulering
kan den styra en oscillograf av något slag. En
sådan anordning kan korrekt återge såväl
stationära som dynamiska förlopp upp till en högsta
frekvens, som bestämmes av bärfrekvensens
storlek.
I ovanstående fall. där diagonalspänningen i
bryggan får styra en förstärkare, kan man ordna
så att strömmen i diagonalen blir noll, ty ett
elektronrör kan styras praktiskt taget utan
effektförbrukning. För diagonalspänningen eg gäller då
vid en ändring AR i någon av bryggrenarna
E AR
~ 4 ’ R
Här saknas alltså det i galvanometerfallet funna
villkoret att R skall vara så litet som möjligt.
Detta innebär att bryggspänningen E kan ökas,
förutsatt att kvoten É2/4 R, som betecknar
effektutvecklingen i givaren, bibehålles oförändrad.
Givare av isoelastictyp ha, som tidigare
omtalats, ungefär dubbla resistansen mot sådana av
konstantantyp, under förutsättning av samma
dimensioner, men de ha också väsentligt mycket
större temperaturberoende. De finna användning
i sådana fall, där den stationära
töjningskom-ponenten är utan intresse. Då kan man dessutom
höja värmeutvecklingen i givaren något, ty den
temperaturbetingade resistansändringen försiggår
så långsamt att mätresultatet förblir opåverkat.
Som dessa givare även ha hög
töjningskänslig-het, blir resultatet att mätspänningen för en viss
töjning blir ca sex gånger så stor från en givare
av isoelastictyp som från en givare av
konstantantyp. Till de förra kan alltså användas mindre
förstärkning, och förstärkaren kan till följd
härav göras enklare. Vid statiska mätningar eller
sådana dynamiska mätningar, där man önskar
erhålla även den stationära komponenten, är man
däremot hänvisad till givare av konstantantyp.
Om man i uttrycket för eg sätter in siffrorna från
det tidigare exemplet, där det gällde att mäta 20
kp/mm2 i stål, nämligen E i= 4 V, A R/R = 0.002.
får man eg t= 2 • 10—3 V. Fördrar man en
mätnoggrannhet på 0,5 %, måste således
mätspänningen bestämmas på 10~5 V när.
Mätapparatur enligt bärfrekvensmetoden
En mätapparatur, avsedd att användas med
resi-stiva trådtöjningsgivare och arbetande enligt
bärfrekvensprincip, har år 1945 konstruerats vid AB
Atlas Diesel. Apparaten har ett största mätfel av
± 1 % av fullt utslag och har förmåga att korrekt
återge periodiska förlopp, innehållande
frekvens-komponenter upp till 10 000 p/s. Detta har
åstadkommits genom ett speciellt arrangemang, trots
att bärfrekvensen icke valts högre än 25 000 p/s.
Den är utförd helt nätansluten och inom
nyssnämnda felgränser oberoende av
nätspänningsvariationer ±10 %. Den tillfredsställer mycket
stränga fordringar på att kalibreringen skall
vara oberoende av tiden och icke ändras från ett
användningstillfälle till ett annat. Den erhållna
oscillografbilden är icke behäftad med några
störningar ens vid största känslighetsinställning,
och trots den stora känsligheten förekommer icke
störande mikrofoni. Apparaten kan driva
antingen en oscillograf slinga (full utstyrning för
100 mA) eller ett katodstrålerör (full utstyrning
för 300 V).
Som främsta hjälpmedel för uppnående av god
stabilitet och linearitet har tillämpats en mycket
långt driven negativ återkoppling. Samtliga
ingående element ha dimensionerats så att god
säkerhetsmarginal för överbelastning föreligger,
vilket medför stor livslängd och oberoende av
individuella rördata. Detaljer som förbruka stor
effekt och till följd härav bli uppvärmda ha
placerats så att de erhålla god kylning, samtidigt
som sådana kopplingselement, som ha inverkan
på kalibreringen, väl skyddas för uppvärmning.
Kopplingselement, såsom strömbrytare,
potentiometrar och omkopplare, som ofta ge anledning
till dålig kontakt med åtföljande störningar, ha
så när som på en kraftig omkopplare för
förstärkningsregleringen helt undvikits.
Bryggkopplingen är utförd på ett sätt som eliminerar alla
möjligheter till störningar genom
kontaktmotstånd.
Apparaturens huvudsakliga delar äro:
bärfrekvensgeneratorn, bryggan, förstärkaren,
demodu-latorn och slutsteget. Ett blockschema över
anordningen återfinnes i fig. 5.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
